Технологии машиностроения (стр. 12 из 15)
мкм. 
Поскольку технологический допуск на размер 27,42 – Td= 120 мкм, то условие обработки без брака выполняется.
Другие, более характерные примеры расчетов точности обработки приводятся в [7, c.146-149; 9, c.106 и др.]
Для определения общей погрешности обработки допустимо пользоваться иными методиками, например, из работ [8, 28] и пр.
Качество поверхности определяется величиной шероховатости и волнистости, ее твердостью, структурой, химико-физическим и физико-механическим состоянием поверхностного слоя и др. Оно является важнейшим показателем, определяющим надежность работы и долговечность изделий.
К настоящему времени машиностроители накопили определенный объем сведений для того, чтобы в результате лезвийной или абразивной обработки получать поверхности с заданным качеством.
На качество поверхности оказывают непосредственное влияние режим обработки, используемый инструмент (особенно геометрия его режущей части) и оборудование, наличие вибраций, применяемые СОЖ и другие факторы.
Увеличение сил резания и продолжительности силового воздействия приводят к образованию на поверхности наклепа (упрочненного слоя) и формированию остаточных напряжений сжатия. Этому способствует увеличение глубины резания (t), подачи (S), радиуса закругления режущей кромки (r), переход от положительных к отрицательным передним углам (γ), т.е. внедрение силового резания. Увеличение скорости резания (V) приводит к повышению температур в локальных зонах обработки, разупрочнению (возврату к исходному состоянию металла) с тенденцией образования на поверхности остаточных напряжений растяжения. Благоприятная геометрия обработки (уменьшение главного φ и вспомогательного угла в плане φ1, подачи S и увеличение r) способствует сокращению величины шероховатости поверхности. Интенсивное наростообразование, наблюдающееся в зоне скоростей резания V = 20―40 м/мин, c увеличением V > 60 м/мин практически прекращается и поверхность получается чистой. Шлифование с выхаживанием, особенно твердых (закаленных на мартенсит) поверхностей, также приводит к существенному снижению шероховатости.
В ходе практикума следует подтвердить, что в результате обработки (принятым методом и в установленном режиме) одна из обрабатываемых поверхностей (желательно после окончательной обработки) будет обладать качеством, соответствующим требованиям чертежа или операционного (технологического) эскиза. Для этого следует воспользоваться материалами, изложенными в [8, с. 193-237; 9, с. 118-140], или др. Расчетные зависимости, связывающие показатели качества поверхностей с факторами, их определяющими, для многих видов обработки, можно найти в справочниках [10; с. 89-114; 27, c. 212-225]. Этот подраздел объемом до одной страницы следует закончить положительным выводом.
Как и в случае с точностью обработки, при невыполнении требований к качеству поверхностей, следует пересматривать условия обработки, добиваться того, чтобы качество поверхности соответствовало требованиям чертежа.
Пример 12. Согласно технологическому процессу торец 2 (см. рис.4) после предварительной обработки должен иметь шероховатость поверхности Rа = 10 мкм. Проверить, обеспечивает ли принятый в операции 05 режим обработки требуемую шероховатость.
Величину шероховатости при торцевом точении поверхности определяют по формуле [10, с. 104, табл. 5]
где γ ― передний угол резца, γ = 5°; KM ― коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемости стали 40Х на шероховатость поверхности KM= 1,2; r― радиус закругления режущей кромки резца, r = 0,5 мм и S ― принятая подача, S = 0,42 мм/об. С учетом значений
мкм,
Таким образом, в процессе обработки будет обеспечиваться заданная шероховатость торца венца.
Пример 13. Согласно технологическому процессу отверстие в ступице Ф46Н11 после чистового зенкерования (перед протягиванием шлиц) должно иметь шероховатость Rа= 5 мкм, указанную на чертеже детали (см. рис. 1). Проверить, обеспечивает ли принятый в операции 05 (переход 10) режим обработки требуемую шероховатость.
Величину шероховатости при зенкеровании отверстия в стали 40Х определяют по формуле [10, с. 103, табл.5]
,
где V - скорость зенкерования, V = 34,5 м/мин; S ― подача при чистовом зенкеровании S = 0,85 мм/об; D ― диаметр зенкера (отверстия) D = 46.
С учетом значений
мкм.
Так же, как и в примере 12, требуемая шероховатость поверхности отверстия Ф46Н11 принятым способом и режимом обработки обеспечивается.
Для разрабатываемых операций после окончательного уточнения схем их построения, расчетов режимов резания и точности обработки, а также проверки качества обработки поверхности и возможности рационального использования выбранной модели станка по формулам [12, с. 160-360; 9, с. 256-264] или другим определяют точное значение основного (машинного) времени обработки, t0.
Затем, пользуясь методикой и нормативами [18, 19, 20, 21 и 22] или [5, c. 197-22l], определяют вспомогательное (tв) и дополнительное (td) время, а также время на организационное (tо. об) и техническое (tт. об) обслуживание рабочего места, с учетом которых рассчитывают штучное время операций, мин.
tш. = tо + tв + tт об + tо об + tд . (а)
В крупносерийном и массовом производстве часто применяют многоместные схемы с независимой (раздельной) установкой заготовок (автоматы, полуавтоматы, агрегатные станки и автоматические линии и т.д.). При этом заготовки на одних позициях обрабатываются, а на других снимаются со станка и заменяются необработанными. При последовательной обработке основное время t0в таких случаях определяется лимитирующим переходом, а вспомогательное ─ складывается из времени управления (подвод ─ отвод инструмента и т.п.) и времени индексации (переход к следующей позиции), т.е. tв= tуп + tн
Для условий серийного производства по тем же нормативам устанавливают подготовительно-заключительное время (tПЗ) операции и штучно-калькуляционное время
tшк .= tш+tпз./n,
где n― количество деталей в партии.
Для остальных (неразрабатываемых) операций технологического процесса основное и штучное время можно определить по приближенным формулам [5, 14, 23, 29] или другим.
Одновременно ориентировочно устанавливают разряд работ и раcсчитывают заработную плату рабочих за выполнение каждой технологической операции. Тарифные ставки для рабочих-станочников различной квалификации, нормативы заработной платы с коэффициентом доплат и начислений приводятся в [11, с. 428 табл. 19, 20 и 21].
Особенности нормирования операций, выполняемых на станках с ЧПУ, излагаются в [10, c. 603-622]. Среднее штучное время К операций данного техпроцесcа, мин
tш ср= 
После определения технический нормы времени в поточном производстве определяют величину (обратную ей) ─ техническую норму выработки. Норма выработки должна обеспечивать заданную программу выпуска.
Для определения эффективности схем многоинструментальной обработки рассчитывают коэффициенты совмещения основного и вспомогательного времени Kсо и Ксв (см.разд.8). Раздел заканчивают заключением об эффективности спроектированного техпроцесса. Полученные значения tо, tш, tшк и tпз вносят в маршрутные карты, карты технологического процесса и таблицы к схемам технологических наладок оборудования. Объем задания, вместе с расчетами ti ― до 2. с.
Пример 14. Выполнить расчет производительности и определить зарплату рабочего за выполнение операции 05; по укрупненным нормативам установить время выполнения остальных механических операции.
При подрезке торца ступицы 1 и торца венца 2 на поз.III (cм. пример 8 и рис. 5) приняты подача S = 0,42 мм/oб и частота вращения шпинделя n = 185 мин-1, а длина обрабатываемых поверхностей соответственно равна l1 =14 мм и l2 = 29 мм.
Основное время обработки (toi= li/nS) поверхности 1to= 0,18 мин перекрывается временем обработки поверхности 2to= 0,37 мин. Время обработки остальных поверхностей дано в табл.8.
Таблица 8
Основное время обработки поверхностей детали (см. рис. 4)
| № повер-хности | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | St0 |
| t0, мин | 0,18 | 0,37 | 0,16 | 0,19 | 0,12 | 0,15 | 0,18 | 0,37 | 0,16 | 0,27 | 0,12 | 0,15 | 2,42 |
Вспомогательное неперекрываемое время операции tВ на многошпиндельных полуавтоматах складывается из времени индексации tИ и времени подвода и отвода инструментов tУ. Оно определяется конструкцией управляющих кулачков [21]. Для рассматриваемого случая tв = 0,18 мин.